[发明专利]绝对值角度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及绝对值角度测量系统，该绝对值角度测量系统用于确定直接驱动的转动元件的转动角度。

背景技术

为了确定转动角度，使用了转动编码器(Drehgeber)。现有技术公知了这种转动编码器的大量不同的实施方式，在例如由ifm electronic对于转动编码器/角度编码器的2004年的培训教材http:www.ifm.combjS400d.pdf中能找到概览。

欧洲专利EP1510787B1公开如下：用于检测可旋转构件的、尤其是轴的绝对角度定位的方法，其中在具有评估电子装置的第一位置固定的单元中，至少两个独立的磁阻传感器对由至少一个磁场源被预磁化，其中所述传感器对直接靠近磁场源地布置，并且其中在随构件旋转的第二单元中，至少一个依赖姿态地在传感器对的位置处在密度和方向上改变磁场源的磁通量的调制器由于其随组件的旋转，周期性地遮挡传感器并且影响其励磁(Erregung)，其中每个传感器对的传感器如此地布置，即，这些传感器由调制器的遮挡元件以四分之一的遮挡周期的角度差被遮挡；以及用于执行该方法的角度编码器。所述调制器是相对待确定的转动角度的轴线同轴地布置的呈圆盘形的本体。穿过该构件的自由的中心通孔不能借助这类调制器实现。此外，在轴的情况下，所述类型的角度编码器与轴驱动装置经由长的路段机械地联接，从而使得该设施在控制技术上不能被稳定地实现。

AMO GmbH 的2008年的商品说明书http:www.amo-gmbh.comDokumenteAMOSINProspekt_WMI_2008_web.pdf公开了带有测量法兰的角度测量系统，该测量法兰包括带有角度标记的测量轨迹。这些角度标记与传感器并且与所配属的评估电子装置共同作用，用于根据磁感应原理确定可旋转构件的转动角度。测量法兰在此同轴地装配在构件的转动轴线上。如EP1510787B1已经公布地，自由的中心通孔在这里是不可能的。此外该目录公开了角度测量系统，在所述角度测量系统中测量法兰由装配到存在的机器部件上的测量环取代。该带有已装配的测量环的机器部件在此到达测量法兰的位置处。在该角度测量系统的实现中，可能的中心通孔不受妨碍。但是必须存在用于传感器的空间。根据现有的、应该在其中插入这种类型的测量系统的机器的不同，没有强制性地提供到承载了测量环的可旋转构件的驱动装置上的控制技术上稳定的联接。在存在的构件上的后期装配可能降低角度测量系统的测量精度。

欧洲专利文档EP1485980B1描述了带有一个由扇形段组合成的定子和一个转子的转矩马达。用于确定定子的和转子的定位的测量系统整合到该马达。关于测量系统的其他细节未公布。

除了基于磁场的角度标记的探测，此外也使用了光学探测器系统。但这些光学探测器系统有如下缺点，即，它们对于例如由运行引起的烟尘的污染是敏感的。

发明内容

本发明的任务在于，发展一种坚固的、对灰尘不敏感和对污染不敏感的绝对值角度测量系统，该绝对值角度测量系统能够在高动力性的情况下实现准确及可重复地测量直接驱动的转动元件的转动角度绝对值。在此情况下，该角度测量系统也应该适用于需要穿过转动元件的自由中心通孔的应用。该系统应节省空间地规划并且此外在制造中不仅工序而且机器组件以节省的并且由此成本低廉的方式被生产。

该任务通过包括权利要求1的特征的绝对值角度测量系统被解决。

在依据本发明的绝对值角度测量系统中，在如下转动元件上安置有大量角度标记，该转动元件的转动角度应该通过绝对值角度测量系统被确定。这些角度标记如此地实施和布置，即，它们依赖于转动元件的角度姿态地在属于绝对值角度测量系统的对磁场敏感的测量头区域中调制磁通量。由测量头探测该调制，并且由此确定转动元件的转动角度。本发明的特征在于，在转动元件上的至少一部分角度标记实施为永磁体。这些永磁体连同可以由多个扇形段组成的驱动装置主单元一起，根据以永磁方式励磁的同步马达的原理形成用于转动元件的直接驱动装置。在依据本发明的绝对值角度测量系统中，空间得到节省，这是因为永磁体无论如何都要作为直接驱动装置的组成部分存在，并且依据本发明同时也是角度标记。磁测量原理相对污染在很大程度上是不敏感的。角度测量直接在驱动装置处进行，因此是控制技术上稳定的，并且由此使得即使在高动力性的情况下也能可靠地确定转动元件转动角度。依据本发明的绝对值角度测量系统不限制穿过受驱动的转动元件的可能的中心通孔。